Page 1

Lekkage langs  en  door  waterputten  opsporen,  hoe  doe  je  dat? M.H  A.  Juhász-­‐Holterman  (vml.  WML/Juhász  Advies),  R.  Prevoo  (WML) In   het   oosten   en   zuiden   van   het   land   wordt   veel   drinkwater   gewonnen   uit   diepe   bodemlagen.  Bij   lekkage  van  een  putconstruc>e  kan  vervuild   water  vanaf  het  maaiveld  of  uit   ondiepe  zandlagen  in  een  pompput  komen.  Dit  bedreigt  de   waterkwaliteit  in  de  diepe  zand-­‐   en  grindlagen.  Verwacht  wordt  dat  vooral  een   deel   van  de  vele  par>culiere  puCen  lekkages   lek   zijn.   Waterleidingmaatschappij   Limburg   ontwikkelde   een   succesvolle   aanpak   voor   het   opsporen  van  lekkages. Tot   2007   hee*   WML  incidenteel   pu5en  op  lekkages  gecontroleerd.  De  aanleiding   voor  meer   systema@sch   onderzoek   was   de   we5elijk   verplichte   Kwetsbaarheidsanalyse   van   de   grondwaterwinplaatsen   [1].  Inmiddels  zijn  methoden   voor  veldonderzoek  door  WML   bedacht,   ontworpen,  gerealiseerd,  beproefd  en  vervolgens  weer  verbeterd. De   systema@ek   is   op   een   groot   aantal   pu5en   van   WML   naar   tevredenheid   toegepast.   Het   aantal  pomppu5en  met  lekkages  bij  WML  is  klein,  omdat  deze  door  gecer@ficeerde  boorfirma’s   en   onder  toezicht  zijn  gemaakt.  Maar  hoeveel  pu5en  van  derden  zijn  lek?  Bij  WML  is  één  geval   onomstotelijk   bewezen,   toen   doordat  de   waterwinplaats   Grubbenvorst   acuut  besmet   raakte   door   lekkage  als  gevolg  van  een   verkeerd  geconstrueerde   put  van  derden.  Het  filter   van  deze   put  was  gesteld  aan  weerszijden  van   een  kleilaag,   waardoor   met   één  filter  water   gewonnen   werd   uit  twee  watervoerende  pakke5en.  De   waterstand  boven  de  kleilaag  was   4  meter   hoger   dan   eronder   met   als   gevolg   een   kortsluitstroming   van   boven   de   kleilaag   naar   het   diepe   waterwinpakket.   In  Limburg   maar   ook   in  andere   delen   van  hoog   Nederland   zijn   de  s@jghoogten   in   zandlagen   onder  kleilagen  vaak  veel  lager  dan  de  grondwaterstanden  boven  de  kleilagen.  Verontreiniging   van  de  diepe  zandlagen  door  lekkages  van  en  langs  pu5en  is  daarom  een  reële  bedreiging. WML   hee*   een   uitgebreide  handleiding   voor   het   (veld)onderzoek   naar   lekkage   van   pu5en   opgesteld,   voorzien   van   @ps   en   twee   gedetailleerde   workflows   [2].   Dit   ar@kel   schetst   de   methodiek  en  het  uitgevoerde  onderzoek  in  grote  lijn.    

Afbeelding 1. Verontreinigd grondwater lekt naar een schoon waterwinpakket door een verkeerd gesteld filter (A), een lekke putbuis (B) of omdat het boorgat ter plaatse van de klei niet met klei is afgedicht (C)

H2O-Online / 11 december 2013


Aanleiding onderzoek  lekkage   Afwijkingen  in  de  reguliere  waterkwaliteit,  bevindingen  van  een   reguliere  camera-­‐inspec@e  of   het   materiaal  van  een   putconstruc@e  kunnen   aanleiding  zijn   voor   een  nader   onderzoek   naar   lekkage   (a\eelding   2).   De   waterkwaliteit   van   pomppu5en   van   WML   wordt   periodiek   onderzocht.   Diepe   pu5en   zijn   verdacht   van   lekkage   bij   het   constateren   van   antropogene   invloeden. Een  reguliere  camera-­‐inspec@e  vindt  plaats   bij   groot   onderhoud  of   ter  controle  voorafgaand   aan  sanering  of  vernieuwing  van   een  winplaats.  Het  materiaal  al  dan  niet  in  combina@e  met  de   lee*ijd   van  een   put  kan  een  aanwijzing   zijn  voor   lekkage.   Zo  is   in   de  vroege  jaren  60  pvc   als   putbuis-­‐   en   filtermateriaal  in  gebruik   genomen.  Een   deel   van  de   verbindingen  van   deze  pvc-­‐ putbuizen   zijn   geschroefd   (kordeldraad-­‐verbindingen,   a\eelding   4)   en   blijken   te   kunnen   lekken.   Tot   en   met   1975   zijn   deze   al   dan   niet  verlijmde  schroefverbindingen   naast   gelijmde   mof-­‐/spie-­‐verbindingen   gebruikt.  Pvc-­‐pu5en  uit   de  periode  1960   t/m  1975  kunnen  dus  lekke   verbindingen  hebben.  Maar  ook  RVS-­‐putbuizen  kunnen  lekkages  vertonen,  doordat   ze  kunnen   corroderen.  Hoe  ouder  een  RVS-­‐put  hoe  groter  de  kans  op  corrosie  is.

A@eelding 2.   Vereenvoudigde   weergave   van   het   stappenplan   voor   het   opsporen   van   lekkage   in   pomppuGen

Wat zijn  de  aanwijzingen  voor  lekkage? Afwijking   van  de  verwachte  waterkwaliteit   kan  een   aanwijzing  zijn  dat  een   put  lek   is.  Uit  het   onderzoek   bij   WML   is  gebleken   dat   als  in   een   put   onder   een   doorlopende   kleilaag   nitraat,   (veel)   sulfaat,   verhoogde   of   verlaagde   ijzerconcentra@es,   vluch@ge   organische   micro-­‐ verontreinigingen,   eencelligen   (algen)   of   bestrijdingsmiddelen   worden   aangetroffen,   er   mogelijk  sprake  is  van  lekkage  in  of   langs  een  put.   Welke  parameters  belangrijk   zijn  voor  een   put   is   ahankelijk   van   de   geo-­‐hydrologische   opbouw   en   de   waterkwaliteit   van   zowel   het   frea@sche  als  het  diepe  watervoerende  pakket  ter  plaatse. H2O-Online / 11 december 2013

2


Verder is  op  beelden  van   een  camera-­‐inspec@e   te  zien  of  verbindingen  in  de  putbuizen  lekken.   Er   zijn   leksporen   zichtbaar   of   het   water   komt   zichtbaar   naar   binnen   (a\eelding   3).   De   verbindingen  zijn  mogelijk  doorgeroest  of  vanaf  het  begin  niet  dicht  geweest.   Dit  verschijnsel  is   vooral   aangetroffen   bij   pvc-­‐pu5en   met   niet   of   onvoldoende   verlijmde   kordeldraad-­‐ verbindingen   (a\eelding   4)   en  bij  gelaste  buizen.   Een   metalen   putbuis  kan   zijn  doorgeroest   (a\eelding   5),   een   buis   van   asbestcement   kan   scheuren,   RVS   kan   microbiologisch   geïnduceerde   corrosie   [3]   vertonen   waardoor   gaten   in   de   putbuis   ontstaan   (a\eelding   6).   Maar  een  putbuis  kan  ook  geheel  gaaf   en  schoon  zijn,  terwijl  de  bovenkant  van  het  filter  van   een  diepe  zuurstofloze  put  geheel  vervuild   is   met  neergeslagen  ijzer.   In   dit  laatste  geval  is  de   putbuis   waarschijnlijk   in   orde,  maar   de  doorboorde   kleilaag   rond   de   put   is  mogelijk   niet   of   onvoldoende  afgedicht.

A@eelding 3.  Lekkende  verbinding  in  een  pvc-­‐put

A@eelding 5.   Doorgeroeste   RVS-­‐verbinding   Boven   de   diepe   s+jghoogte,   maar   onder   de   grondwaterstand

A@eelding 4.  Verlijmde,   niet   lekkende   kordeldraad-­‐verbinding

A@eelding 6.   Een   RVS-­‐buis   met   microbiologisch   geïnduceerde  corrosie

Vermoeden van  lekkage!  Speciale  waterkwaliteitscontrole Een   reguliere  wateranalyse  en  camera-­‐inspec@es  geven  niet  al@jd  uitsluitsel  over  een  lekkage   van   een   put.   Waterkwaliteitscontrole   door   een   speciale   monstername   kan   dan   uitkomst   bieden.  De  redenering  achter  de  gevolgde  werkwijze  is  als  volgt.  

H2O-Online / 11 december 2013

3


Als een  filter   twee  zandpakke5en  kortsluit  (a\eelding   1a)  of   als   een   putbuis  lekt  en  de  put  is   uit   bedrijf   (a\eelding   1b),   dan   stroomt   het   lekwater   via   het   pompfilter   in   het   diepe   waterwinpakket.   Als   de   doorboorde   kleilaag   niet   goed   is   afgedicht,   stroomt   (vervuild)   grondwater  uit   het  ondiepe  pakket  langs   de  putbuis  in  het  diepe  waterwinpakket  (a\eelding   1c).

Door de   betreffende   put   enige   @jd,   bijvoor-­‐ beeld   twee   weken,   uit   bedrijf   te   nemen   en   vervolgens  na   drie   tot   @en   minuten   pompen   (ahankelijk   van   de   plaats   van   de   pomp,   de   capaciteit,   de   diepte   van   het   filter   en   de   inhoud  van  de  s@jgbuis)   een  watermonster   te   nemen,   kan   de   afwijkende   waterkwaliteit   worden   opgemerkt   (a\eelding   7).   Het   lek-­‐ water   bevindt   zich   immers   direct   rond   het   filter   in  het  diepe  zandpakket.   Als  gevolg   van   de  korte   pomp@jd  is  de   bijmenging   met  diep   schoon  water  gering   en  zal  het  monster  deels   uit   (vervuild)   antropogeen   beïnvloed   grond-­‐ water  bestaan.  De  te   onderzoeken  parameters   zijn  ahankelijk   van   de  waterkwaliteit  van   het   frea@sche  pakket  ter  plaatse. A@eelding  7.  Water  (groen),  bemonsterd  direct   na   het  starten  van  de  pomp

Vergelijken met  bodemopbouw Is   de   waterkwaliteit   niet   afwijkend   en   zijn   er   geen   lekkages  te  zien  op  de  camera-­‐inspec@es,   maar   is   er   wel   sprake   van   onbetrouwbare   verbindingen   dan   is   een   beschouwing   van   de   bodemopbouw  in  rela@e  tot  de  diepte  van  deze  verbindingen  zinvol.  Sluiten  deze  verbindingen   aan  de  buitenkant  aan   op  klei-­‐   of  leemlagen  die  voldoende  dik  zijn,  dan  is  het   aannemelijk  dat   is  er  ook  in  de  toekomst  geen  risico  is  voor  de  waterkwaliteit  en  is  de  put  in  orde. Kwan>ta>eve  check  lekke  putbuis Als  na  camera-­‐inspec@e  en  controle  van  de  waterkwaliteit  blijkt  dat  er  waarschijnlijk   sprake  is   van  lekkage,  dan  is  de   volgende  stap  om  met  behulp  van  een  rioolballon   of  packer   de  lekkage   aan   te   tonen   en   de   groo5e   van   het   mogelijke   lek   vast   te   stellen   (een   packer   is   een   holle   rubberen  cilinder  die  uitzet  bij  ‘oppompen’). De  rioolballon   of  (sinds  2012)  de  packer   wordt   ter  hoogte  van   de  afdichtende,  beschermende   kleilaag  op  een  glad  stuk  putbuis  geplaatst  en  op  druk  gebracht  (a\eelding  8).  Eventueel  wordt   de  waterstand  boven  de  ballon   enkele  meters  verlaagd  tot  de  reguliere  afpompdiepte  van  de   putpomp   om   extra   s@jghoogteverschil   te   creëren.   Doordat   de   putbuis   boven   de   ballon   of   packer  van  het  filter  is  afgesloten,  kan  er  geen  water  in  of  uit.  Vervolgens  registreert  een   diver   of   drukopnemer   de   waterstand   in   de  putbuis.   S@jgt   deze  dan  is  met   de   s@jgsnelheid   en   de  

H2O-Online / 11 december 2013

4


diameter van  de  putbuis  de  hoeveelheid  lekwater  door  de  putbuis  te  berekenen  voor  zover  het   lek  zich  onder  de  grondwaterstand  van  dat  moment  bevindt.   De  grondwaterstand  kan   op   het   moment  van  de   proef  lager  zijn  dan  de  plaats  waar  het  lek  zich  in   de  putbuis  bevindt.  Ook  komt   het  voor   dat  alleen   na   regen  het   water  van  een   put   verontreinigd   is   (bijv.   met   algen).   In   deze   situa@es   biedt   een   zogenaamde   vulproef   uitkomst.  Hierbij   wordt  de   putbuis   boven   de   ballon   volledig   gevuld   met   water.   Een   diver   meet   vervolgens   of   de   waterstand   in   de   putbuis   daalt.   Blijkt   er   water   weg  te  stromen   dan  zit  het  lek  dus  vrij  ondiep  en   is  een   uitgebreide  controle  op  micro-­‐organismen   in  de  put  aan  te  raden.

AKeelding 8.  Proef   met   een  rioolballon   of   een   packer  ter   bepaling   van  de   grooCe  van  het  lek  

Controle afdich>ng  kleilaag  rond  de  put   Is  de  putbuis  gaaf  maar   is  de  waterkwaliteit  niet   in   orde  of  komt  er  ijzerneerslag   bovenin  het   pompfilter   voor,   terwijl   dit   filter   zich   onder   een   kleilaag   bevindt,   dan   is   controle   van   de   afdich@ng  van  de  doorboorde   kleilaag  aan  de  orde.  Is  er  een  ondiep  peilfilter  in   het  bovenste   zandpakket  aanwezig,   dan  kan  de   controle  van  de  kleiafdich@ng  plaatsvinden  door  een  tracer   in  te  brengen  of  door  een  pompproef  te  doen.  In  de  overige  gevallen  brengt  een  gammame@ng   mogelijk  uitkomst  (zie  kader;  a\eelding  9).   Daarmee  kan  eenvoudig  de  diepte  van  kleilagen  en   de  plaats  van  kleiafdich@ngen  rond  de  put  worden  bepaald. Put  is  in  orde,  maar  de  waterkwaliteit  niet Als   na  het  onderzoek   blijkt   dat  de  put  zelf   niet  lekt,  het  filter  goed   is  gesteld  en  ook   aan   de   buitenkant  van   de  put  geen  kortslui@ng  plaatsvindt,  dan  ligt  de  oorzaak  buiten   de  onderzochte   put.   De  oorzaak   kan  een  lekkende  of   niet  goed  afgewerkte  put  in   de  omgeving  zijn,  zoals  bij  de   winplaats  Grubbenvorst  het  geval  was.  Ook   kan  een  gat  in  de  beschermende  kleilaag,  dat  van   nature  aanwezig  is  of  door  afgraving  is  ontstaan,  oorzaak  zijn  van  de  afwijkende  waterkwaliteit.

H2O-Online / 11 december 2013

5


Put is  niet  in  orde.  Wat  nu?! Vertoont  een  put  lekkage,  dan  is  het  noodzakelijk   om  na  te  gaan  of  de  put  een  acute  bedreiging   vormt  voor  de  waterkwaliteit  van  een   winpakket  of  een  winplaats.  Als  het  lek   erg   groot  is  of   als   de  lekwaterkwaliteit  zo   slecht   is  dat  zelfs  bij  verdunning   een  goede  (drink)waterkwaliteit  niet   meer  gegarandeerd  is,  dan  zijn  direct  maatregelen  nodig.  Is  de  sanering   niet  urgent  dan  komt   de  put  in  een  saneringsplan  en  blij*  hij  met  aangepaste  bedrijfsvoering  voorlopig  in  gebruik.

Het principe  van  gammame>ng Een  gammame@ng  vindt  meestal  plaats  in  een  open   boorgat,  vóór  plaatsing  van  de  putbuis  en  het  filter,   om  de  ligging  van  de  kleilagen  en  watervoerende   grovere  zandlagen  te  bepalen.

A@eelding 9.  Verkeerde  afdichVng  van  een  put   bewezen  door  gammameVng

Een  gammame@ng  is  ook  in  een  winput   mogelijk,  omdat  de  gammastraling   ongehinderd  de  putbuis  passeert. Kleilagen  hebben  van  nature  een  verhoogde   gammastraling.  Indien  een  kleiafdich@ng  van   bijvoorbeeld  mikoliet  op  een  bepaalde  diepte   is  aangebracht,  dan  zal  op  die  diepte  een   duidelijk  verhoogde  gammastraling  meetbaar   zijn.  Als  deze  kleiafdich@ng  ontbreekt,  zal  de   gammastraling  nauwelijks  verhoogd  zijn  t.o.v.   de  grind-­‐  of  grondaanvulling.  Een   gammame@ng  gee*  de  duidelijkste   resultaten  als  er  ook  een  me@ng  in  het  open   boorgat  beschikbaar  is.  Dan  is  precies  bekend   waar  in  de  onderzochte  put  de  natuurlijke   kleilagen  voorkomen.  Is  deze  me@ng  er  niet   dan  is  een  vergelijking  met  de  vele  pu5en  in   de  omgeving  een  alterna@ef  om  de  diepte   van  de  regionaal  voorkomende  natuurlijke   kleilagen  vast  te  stellen.

Een put  die  lekkage  vertoont,  moet  in   geen  geval  uit  bedrijf  worden  genomen!  Hierdoor  kan  de   vervuiling   zich  namelijk  ongecontroleerd  in  het   waterwinpakket  verspreiden  en  accumuleren.   Indien  het  door  de  lekkage  vervuilde  water  van  een  put  niet  kan  worden  gebruikt,  is  spuien  van   het  water  met  lage  capaciteit  de  beste  oplossing. Wanneer  de  putbuis  lekt,   dient  de  put   direct   of  na  enige  @jd,  ahankelijk  van  de   ernst  van  het   lek,  te  worden  gesaneerd  (bijv.  door  relinen  ofwel  voorzien  van  een  kunststof  binnenbekleding   of  binnenbuis)   of  gedicht.  Zijn   de  doorboorde  kleilagen  niet  goed   afgedicht   dan  is  opboren  van   de   put   en   herstellen   van   de   kleilaag   noodzakelijk.   Afdichten   van   een   doorboorde   kleilaag   zonder  de  put  op  te  offeren  is  momenteel  nog  niet  mogelijk. Resultaat  van  onderzoek  bij  WML Tot  nu   toe  zijn   alle  hierboven  beschreven  onderzoeksmethoden  met  succes  beproefd.   Enkele   resultaten  van  ad-­‐hoc  onderzoeken  van   vóór  2006  staan  opgenomen  in  tabel  1.   Ook  staan   er   enkele  resultaten  van  het  hierboven  beschreven  systema@sche  onderzoek  in  weergegeven.

H2O-Online / 11 december 2013

6


Tabel 1.  Enkele  resultaten  uit  onderzoek  naar  putlekkage  bij  WML Loca>e jaar A 1996 B

2003

C [4]

2008

D

2009

E

2011

aanleiding Besmerng drinkwater

Oorzaak Put par@culier,  2  wvp   kortgesloten -­‐ NO 3  in  bemonsterd  water Lekkende  kordeldraad-­‐ verbinding Lee*ijd  pu5en;  reguliere   Lekkende  kordeldraad-­‐ waterkwaliteit verbindingen Waterkwaliteit  en  filter   Slecht  verlijmde  pvc-­‐ vervuild  met  ijzer verbinding;  omgekeerde   tromp Reguliere  camera-­‐inspec@e Corrosie  RVS

Ac>e Verwijderen par@culiere  put Put  gedicht Aangepaste  bedrijfsvoering   saneringsplan Put  gedicht

Relining put  (voorzien  van   een  kunststof   binnenbekleding  of   binnenbuis)

Conclusies 1. In   grote   delen   van   hoog   Nederland,   waaronder   Limburg,   is   de   s@jghoogte   in   diepe   zandpakke5en  lager  dan  de  grondwaterstand.  Uit  onderzoek  van  WML  blijkt  dat  het   diepe   schone   grondwater   dan  verontreinigd  kan   raken   met   water  uit  ondiepe  lagen,   indien   de   construc@e  van  een  diepe  put  niet  in  orde  is.   2. Om   te   voorkomen   dat   de   diepe   watervoerende   pakke5en   vervuilen   door   slechte   putconstruc@es   is   het   van   belang   om   ook   diepe   pu5en   van   derden   op   een   goede   construc@e  en  afdich@ng  van  de  slecht  waterdoorlatende  (klei)lagen  te  controleren. 3. Met  de   hier  beschreven   methoden   zijn  vrijwel  alle  lekkages  van   en   langs  putbuizen   van   pomppu5en  met  vrij  eenvoudige  middelen  op  te  sporen.   4. Neem  nooit   een  van   lekkage  verdachte  diepe  pompput  uit  bedrijf,  daar  het  watervoerende   (win)pakket  dan  steeds  verder  ongecontroleerd  vervuild. 5. Voorkom   dat   pu5en   met   mogelijk   geen   of   onvoldoende   kleiafdich@ng   worden   gedicht.   Onderzoek  is  daarna  niet  meer  mogelijk  en  het  opboren  van  de  put  wordt  bemoeilijkt. 6. Het   @jdelijk   in   gebruik   laten   van   lekke   pomppu5en   is  onder   omstandigheden   met   een   aangepaste  bedrijfsvoering  mogelijk.

Literatuur 1. Maat,   R.   M.   ter,   M.H.A   .   Juhász-­‐Holterman   en   J.M.M.   Martens   (2007).   Kwetsbaarheids-­‐ analyse  grondwaterwinplaatsen  WML.  Maastricht:  WML.  WML-­‐bibliotheeknummer  6213. 2. No@@e   lekke  pu5en  (herziene  versie)   (2012).  Maastricht:  WML.   WML-­‐bibliotheeknummer   6649a. 3. Maurice   Hoogenboom   (2010).   Schadeboordeling   WML   pomppu5en   Hoogveld.   (concept-­‐ rapport   over   corrosie   van   RVS   pu5en   PS   Hoogveld).   Geleen:   MCC.   WML-­‐bibliotheek-­‐ nummer  6932.   4. Prevoo,   R   en   M.H.A..   Juhász-­‐Holterman   (2009).   Onderzoek   lekkage   pu5en   met   cordelldraad  PS  Breehei.  Maastricht:  WML.  WML-­‐bibliotheeknummer  6608.

H2O-Online / 11 december 2013

7

Artikel H2O - Putlekkages opsporen  

Artikel van onze collega hydrologen over hoe je een lekkage langs en door waterputten kunt opsporen

Advertisement